JPH02238687A - 溝構造半導体レーザ装置 - Google Patents
溝構造半導体レーザ装置Info
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- JPH02238687A JPH02238687A JP5782489A JP5782489A JPH02238687A JP H02238687 A JPH02238687 A JP H02238687A JP 5782489 A JP5782489 A JP 5782489A JP 5782489 A JP5782489 A JP 5782489A JP H02238687 A JPH02238687 A JP H02238687A
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- JP
- Japan
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- layer
- type
- groove
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2237—Buried stripe structure with a non-planar active layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/24—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a grooved structure, e.g. V-grooved, crescent active layer in groove, VSIS laser
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の１」的］
（産業」二の利用分野）
本発明はｐ型半導体基板上に形成されたｐ−ｎ逆接合を
含む半導体層にストライプ状の溝を有し、この溝の内部
に少なくとも活性層を含む半導体層を形成した溝＋７４
造半導体レーザ装置に関する。
含む半導体層にストライプ状の溝を有し、この溝の内部
に少なくとも活性層を含む半導体層を形成した溝＋７４
造半導体レーザ装置に関する。
（従来の技術）
半導体レーザ装置は光通信や情報処理用の光源として広
く用いられている。特にｐ−ｎ逆接合を利用し、注入さ
れた電流を効率良く活性層に流す構造かよく採用されて
いる。中でもｐ−ｎ逆接合を形成した後に活性層を形成
する溝構造の半導体レーザ装置は、活性層側面の熱損傷
か少ないため信頼性に優れる。
く用いられている。特にｐ−ｎ逆接合を利用し、注入さ
れた電流を効率良く活性層に流す構造かよく採用されて
いる。中でもｐ−ｎ逆接合を形成した後に活性層を形成
する溝構造の半導体レーザ装置は、活性層側面の熱損傷
か少ないため信頼性に優れる。
この溝構造半導体レーザ装置は、例えば第３図に示すよ
うに、ｐ型１ｎＰ基板１」−に約１μｎ］厚のｎ型Ｉｎ
Ｐ電流阻止層２、約］６５μｍ厚のｐ型ＩｎＰ層３を積
層し、次に基板１に達するようにストライプ状のＶ溝４
を形成した後、ｐ型ＩｎＰクラット層５、ＩｎＧａＡｓ
Ｐ活性層６、ｎ型ＩｎＰクラッド層７を積層し、さらに
ｎ側電極８ｐ側電極９を付けることにより寄られる。こ
こで、活性層６の両端部は、ｎ型１ｎＰ電流阻止層２と
ｐ型１ｎＰ層３の間に形成されるｐ−ｎ逆接合１２とほ
ぼ一致するか、これより上に位１１ｔするように形成す
る。
うに、ｐ型１ｎＰ基板１」−に約１μｎ］厚のｎ型Ｉｎ
Ｐ電流阻止層２、約］６５μｍ厚のｐ型ＩｎＰ層３を積
層し、次に基板１に達するようにストライプ状のＶ溝４
を形成した後、ｐ型ＩｎＰクラット層５、ＩｎＧａＡｓ
Ｐ活性層６、ｎ型ＩｎＰクラッド層７を積層し、さらに
ｎ側電極８ｐ側電極９を付けることにより寄られる。こ
こで、活性層６の両端部は、ｎ型１ｎＰ電流阻止層２と
ｐ型１ｎＰ層３の間に形成されるｐ−ｎ逆接合１２とほ
ぼ一致するか、これより上に位１１ｔするように形成す
る。
この溝構造半導体レーザ装置は、ｐ−ｎ逆接合１２によ
り、電極から注入された電流が活性層６に狭窄され、効
率良く発光に寄与するので低しきい値電流、高効率の動
作か可能である。
り、電極から注入された電流が活性層６に狭窄され、効
率良く発光に寄与するので低しきい値電流、高効率の動
作か可能である。
（発明が解決しようとする課題）
しかしこの溝構造半導体レーザ装置は、活性層６とｐ−
ｎ逆接合１２の位置関係によりしきい値電流が大きく変
化する。即ち、例えば第４図に示１ように、ｎ型ＩｎＰ
電流阻止層２の厚さが２μｍ１ｐ型ＩｎＰ層３の厚さが
０．５μｍとなり、ｐ−ｎ逆接合１２に対して活性層６
か下に位置すると、しきい値電流か上がってしまう。こ
れは第４図の場合、抵抗の低いｎ−１ｎＰクラッド層７
とｎ型ＩｎＰ電流阻止層２が繋がってしまい逆接合１２
による電流狭窄効果が小さくなるためである。
ｎ逆接合１２の位置関係によりしきい値電流が大きく変
化する。即ち、例えば第４図に示１ように、ｎ型ＩｎＰ
電流阻止層２の厚さが２μｍ１ｐ型ＩｎＰ層３の厚さが
０．５μｍとなり、ｐ−ｎ逆接合１２に対して活性層６
か下に位置すると、しきい値電流か上がってしまう。こ
れは第４図の場合、抵抗の低いｎ−１ｎＰクラッド層７
とｎ型ＩｎＰ電流阻止層２が繋がってしまい逆接合１２
による電流狭窄効果が小さくなるためである。
一般に各半導体層の成長には、液相結晶成長（Ｌ Ｐ
Ｅ）法か用いられるが、ＬＰＥ法は結晶性に優れるもの
のＭＯＣＶＤ法や気相成長（ＶＧ）法に比べ層厚の制御
性か劣る。このため、ＬＰＥ法で成長されるｎ型１ｎＰ
電流阻止層２、ｐ型ＩｎＰ層３、ｐ−クラッ１ぐ層５、
活性層６の層厚の制御性かあまり良くなく、活性層６の
位置の制御も困難である。
Ｅ）法か用いられるが、ＬＰＥ法は結晶性に優れるもの
のＭＯＣＶＤ法や気相成長（ＶＧ）法に比べ層厚の制御
性か劣る。このため、ＬＰＥ法で成長されるｎ型１ｎＰ
電流阻止層２、ｐ型ＩｎＰ層３、ｐ−クラッ１ぐ層５、
活性層６の層厚の制御性かあまり良くなく、活性層６の
位置の制御も困難である。
本発明はこのような問題点を解決するもので、活性層６
とｐ−ｎ逆接合１２の位置関係にかかわらず、低しきい
値電流の溝構造半導体レーザ装置を得ることを目的とす
る。
とｐ−ｎ逆接合１２の位置関係にかかわらず、低しきい
値電流の溝構造半導体レーザ装置を得ることを目的とす
る。
［発明の構成コ
（課題を解決するための手段）
本発明は、ｐ型の半導体基板と、この上に形成されたｎ
型の半導体層と、このｎ型の半導体層を貫通し半導体基
板に達するストライプ状の溝と、ｎ型の半導体層の上に
形成されたｐ型の半導体層と、ストライプ状の溝の表面
に形成されたｐ型の半導体層と、ストライプ状のｌｉ’
／ｉの内部に形成されたｐ型クラッド層、活性層、ｎ型
クラット層とを含むことを特徴とする溝構造半導体レー
ザ装置である。
型の半導体層と、このｎ型の半導体層を貫通し半導体基
板に達するストライプ状の溝と、ｎ型の半導体層の上に
形成されたｐ型の半導体層と、ストライプ状の溝の表面
に形成されたｐ型の半導体層と、ストライプ状のｌｉ’
／ｉの内部に形成されたｐ型クラッド層、活性層、ｎ型
クラット層とを含むことを特徴とする溝構造半導体レー
ザ装置である。
（作 用）
本発明の溝構造半導体レーザ装置においては、ストライ
プ状の溝の表面に形成したｐ型の半導体層により、ｎ型
クラッド層とｎ型１ｎＰ電流阻止層が分離される。この
ため、逆接合による電流狭窄効果は、活性層の位置にか
かわらず低減することがない。またこれにより、溝構造
半導体レーザ装置を容昌に得ることかできる。
プ状の溝の表面に形成したｐ型の半導体層により、ｎ型
クラッド層とｎ型１ｎＰ電流阻止層が分離される。この
ため、逆接合による電流狭窄効果は、活性層の位置にか
かわらず低減することがない。またこれにより、溝構造
半導体レーザ装置を容昌に得ることかできる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第１図は本発明の第１の実施例のＧａＩｎＡｓＰ ／
Ｉ ｎ Ｐ系の溝構造半導体レーザ装置の断面模式図で
ある。
Ｉ ｎ Ｐ系の溝構造半導体レーザ装置の断面模式図で
ある。
まず、ＬＰＥ法、■Ｇ法、ＭＯＣＶＤ法などによりｐ型
１ｎＰ基板１上にｎ型ＩｎＰ電流阻止層２， Ｉ）型
１ｎＰ層３を積層する。次いで、エッチングにより基板
１に達するようにストライプ状のＶ溝４を形成する。こ
の後、溝形状に対しても均一に成長するように、ＶＧ法
またはＭＯＣＶＤ法により薄い約０．３μｍ程度のｐ型
１． ｎ Ｐ層１０を全面に成長させる。続いて、ＬＰ
Ｅ法によりｐ型■ｎＰクラッド層５，ＩｎＧａＡｓＰ活
性層６，ｎ型１ｎＰクラッド層７を満４内に積層し、活
性層６を溝４中にたれ込ませる。この後、更に０型Ｉｎ
Ｐクラッド層７上にｎ側電極８を、またｐ型ＩｎＰ基板
１の裏面にｐ側電極９を付けることにより、本発明の溝
構造半導体レーザ装置が得られる。
１ｎＰ基板１上にｎ型ＩｎＰ電流阻止層２， Ｉ）型
１ｎＰ層３を積層する。次いで、エッチングにより基板
１に達するようにストライプ状のＶ溝４を形成する。こ
の後、溝形状に対しても均一に成長するように、ＶＧ法
またはＭＯＣＶＤ法により薄い約０．３μｍ程度のｐ型
１． ｎ Ｐ層１０を全面に成長させる。続いて、ＬＰ
Ｅ法によりｐ型■ｎＰクラッド層５，ＩｎＧａＡｓＰ活
性層６，ｎ型１ｎＰクラッド層７を満４内に積層し、活
性層６を溝４中にたれ込ませる。この後、更に０型Ｉｎ
Ｐクラッド層７上にｎ側電極８を、またｐ型ＩｎＰ基板
１の裏面にｐ側電極９を付けることにより、本発明の溝
構造半導体レーザ装置が得られる。
このようにして得られた半導体レーザ装置は、薄いｐ型
ＩｎＰ層１０によりｎ型１ｎＰ電流阻止層２とｎ型１ｎ
Ｐクラッド層７か分離されているため、活性層６の位置
にかかわらず電流狭窄が効果的に行なわれる。即ち、本
発明によれば、活性層６の正確な位置の制御は必要なく
、容易にしきい値電流の低い溝構造半導体レーザ装置を
得ることができる。
ＩｎＰ層１０によりｎ型１ｎＰ電流阻止層２とｎ型１ｎ
Ｐクラッド層７か分離されているため、活性層６の位置
にかかわらず電流狭窄が効果的に行なわれる。即ち、本
発明によれば、活性層６の正確な位置の制御は必要なく
、容易にしきい値電流の低い溝構造半導体レーザ装置を
得ることができる。
この実施例では、薄いｐ型１ｎＰ層１０を結晶成長によ
り形成したか、拡散によって形成しても良い。
り形成したか、拡散によって形成しても良い。
第２図は本発明の第２の実施例を示す断面模式図である
。この実施例はストライプ状のＶ溝４を形成したｎ型１
ｎＰ電流阻止層２上に、直接薄いｐ型１ｎＰ層１０を形
成したものであり、薄いｐ型ＩｎＰ層１０か第１の実施
例のｐ型１ｎＰ層３の役割を兼ねたものである。この実
施例は、第１の実施例よりも構造が簡単になる利点を有
する。
。この実施例はストライプ状のＶ溝４を形成したｎ型１
ｎＰ電流阻止層２上に、直接薄いｐ型１ｎＰ層１０を形
成したものであり、薄いｐ型ＩｎＰ層１０か第１の実施
例のｐ型１ｎＰ層３の役割を兼ねたものである。この実
施例は、第１の実施例よりも構造が簡単になる利点を有
する。
なお、ｎ型半導体層は抵抗が低いため、本発明は基板が
ｐ型の場合のみ脊効である。即ち、上記実施例と導電型
か逆であるｎ型１ｎＰ基板を用いた場合は、溝４の表面
に形成される抵抗の低い薄い口型１ｎＰ層１０により、
溝４内部のｎ型１ｎＰクラソド層５とｎ型ＩｎＰ層３が
繋がってしまい、第４図の場合と同様に電流狭窄が効果
的に行われなくなってしまう。
ｐ型の場合のみ脊効である。即ち、上記実施例と導電型
か逆であるｎ型１ｎＰ基板を用いた場合は、溝４の表面
に形成される抵抗の低い薄い口型１ｎＰ層１０により、
溝４内部のｎ型１ｎＰクラソド層５とｎ型ＩｎＰ層３が
繋がってしまい、第４図の場合と同様に電流狭窄が効果
的に行われなくなってしまう。
し発明の効果］
本発明によれば低しきい値電流を容易に実現でき、量産
性に優れた溝｝ＩＭ造半導体レーザ装置を得ることがで
きる。
性に優れた溝｝ＩＭ造半導体レーザ装置を得ることがで
きる。
第１図は本発明の第１の実施例を示す１折面図、第２図
は本発明の第２の実施例を示す断面図、第３図は従来例
の断面図、第４図は従来例の問題点を示す説明図である
。 １・・・ｐ型ＩｎＰ基板、 ２・・ｎ型ＩｎＰ電流阻止層、 ３・・・ｐ型１ｎＰ層、 ４・・・ストライプ状のＶ溝、 ５・ｐ型１ｎＰクラッ１・層、 ６・活性層、 ７・・ｎ型１ｎＰクラッド層、 １０・・薄いｐ型１ｎＰ層。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男
は本発明の第２の実施例を示す断面図、第３図は従来例
の断面図、第４図は従来例の問題点を示す説明図である
。 １・・・ｐ型ＩｎＰ基板、 ２・・ｎ型ＩｎＰ電流阻止層、 ３・・・ｐ型１ｎＰ層、 ４・・・ストライプ状のＶ溝、 ５・ｐ型１ｎＰクラッ１・層、 ６・活性層、 ７・・ｎ型１ｎＰクラッド層、 １０・・薄いｐ型１ｎＰ層。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男
Claims (1)
- ｐ型の半導体基板と、この上に形成されたｎ型の半導体
層と、このｎ型の半導体層を貫通し前記半導体基板に達
するストライプ状の溝と、前記ｎ型の半導体層の上に形
成されたｐ型の半導体層と、前記ストライプ状の溝の表
面に形成されたｐ型の半導体層と、前記ストライプ状の
溝の内部に形成されたｐ型クラッド層、活性層、ｎ型ク
ラッド層とを含むことを特徴とする溝構造半導体レーザ
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5782489A JPH02238687A (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 溝構造半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5782489A JPH02238687A (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 溝構造半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02238687A true JPH02238687A (ja) | 1990-09-20 |
Family
ID=13066673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5782489A Pending JPH02238687A (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 溝構造半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02238687A (ja) |
-
1989
- 1989-03-13 JP JP5782489A patent/JPH02238687A/ja active Pending
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